Beton kiriş takviyesinde tek yönlü karbon fiber kumaşının uygulanması

1. Tek yönlü karbon lif kumaş ile güçlendirilen beton kirişlerin arıza özellikleri

Tek yönlü karbon fiber kumaş ile takviye edildikten sonra 4 tür kiriş hasarı vardır:

1) Sıkıştırma bölgesindeki beton kırılır;

2) Tek yönlü karbon fiber patlama hasarı;

3) Bağlantı arızası (beton aşağı çekilir). Bu tür hasar, beton yüzeyine etki eden kesme geriliminin ve yapıştırıcının normal geriliminin birleşik etkisinden kaynaklanır, yatay çatlakların oluşturulmasına ve genişlemesine neden olur, betonun aşağı çekilmesine neden olur ve bazen kirişin tüm beton koruyucu katmanı bile aşağı çekilir;

4) Soyma arızası beton-yapışkan arayüzünde meydana gelir (yırtılmış tek yönlü karbon lifine çok az beton yapışır). Bu genellikle yapıştırıcının tatmin edici olmayan performansından veya beton-yapıştırıcı arayüzünde hasara neden olan kötü yapı kalitesinden kaynaklanır.

Ne tür bir hasar oluştuğu, esas olarak tek yönlü karbon lif kumaşının demirleme performansından belirlenir. Kiriş hasar gördüğünde, desteğin yakınındaki diagonal çatlak altındadır ve oradaki tek yönlü karbon fiber kumaşın daha büyük bir demirleme uzunluğu vardır, bu nedenle karbon fiber kumaş genellikle kırılır. Yükleme noktasının yakınındaki eğik çatlak, tek yönlü karbon lif kumaşının demirleme uzunluğunun çok kısa olduğu kirişin üstünden geçer, bu nedenle bağlantı arızası sıklıkla ortaya çıkar. Bu nedenle, demirleme performansını sağlamak son derece önemlidir.

2. Güç özellikleri

Takviye önlemleri alındıktan sonra, kirişin bükme kapasitesinin artması tek yönlü karbon lif kumaşın alanının artmasıyla birlikte artar, ancak kirişin bükme kapasitesinin artması tek yönlü karbon lif kumaşın alanının artmasıyla orantılı değildir. Orantılı. Tek yönlü karbon lif kumaş katmanları daha az olduğunda, büyüme oranı büyük. Tek yönlü karbon lif kumaş katmanlarının sayısı arttıkça, her katmanın karbon lifleri tamamen birlikte çalışamaz ve bazı karbon liflerinin gücü tam olarak kullanılmaz. Ayrıca, tek yönlü karbon lif kumaş miktarının artması da bileşenin arıza modunu değiştirecektir. Örneğin, 1 kumaş katmanlı bir kirişin bozulması, karbon lif çekildiğinde başlar, 5 kumaş katmanlı kiriş ise sıkıştırma bölgesindeki beton tarafından ezilir, bu da bileşenin son bozulmasına neden olur. Genellikle, tek yönlü karbon lif kumaşının genişliği daha küçük olduğunda, kirişin bükme taşıma kapasitesi büyük ölçüde geliştirilir. Sebebi, karbon fiber kumaşındaki lif paketlerinin kesmeden sonra daha iyi birlikte çalışmasıdır, bu nedenle tek yönlü karbon fiber kumaşının kullanımının verimliliği daha iyi. Her yerde kullanılır. Bu nedenle, mühendislik tasarımında, genellikle karbon fiber kumaş ne kadar çok kullanılsa, o kadar iyi olduğu düşünülmez. Aynı miktarda karbon lif durumunda, küçük şerit aralığı ve az katmanlı takviye şeması, büyük şerit aralığı ve birçok katmanlı takviye şemasından daha iyidir.

3. Takviyelerin çatlak morfolojisi üzerindeki etkisi

Tek yönlü karbon fiber kumaş takviyesi kirişinin çatlama yükü üzerinde az etkiye sahiptir, ancak yük arttıkça, tek yönlü karbon fiber kumaş çatlamaların gelişimini engellemeli ve daha büyük bir rol oynamalıdır. Tek yönlü karbon fiber kumaşının sınırlama etkisi nedeniyle, güçlendirilmiş kirişin çatlakları daha yavaş gelişir, çatlak aralığı daha küçükler, sayı daha büyük olur ve genişlik daha küçükler. Ayrıca, takviye sonrası, kiriş üzerinde etkili olan yük büyük olduğunda, beton-yapıştırıcı arayüzünde büyük bir kesme gerilimi oluşturulur. Bu nedenle, safça eğri bölümde bile, kirişin altında bazı eğik çatlaklar olacaktır. Özellikle, 3 katmanlı karbon fiber kumaş ile güçlendirilmiş kirişler, saf bükme bölümünde neredeyse yatay çatlaklara sahiptir. Yük artmaya devam ederse, beton kolayca çekilir ve hasar görür.

4. İnşaat sürecinin güçlendirilmiş bileşenlerin gücü üzerindeki etkisi

Tek yönlü karbon fiber kumaşla takviye edildikten sonra bileşenin sertliği büyük ölçüde karbon fiber kumaşla takviye edilmenin inşaat sürecine bağlıdır. Kötü beton dökümü gibi genel inşaat sürecinden farklıdır, ancak mukavemet azalır ve tek yönlü karbon lif inşaat yöntemi yanlış, mukavemet sıfırdır. Tek yönlü karbon lif çok yumuşak bir malzeme olduğundan, sadece reçine ile imprene edilmiş kaplı yüzeye bağlandığında büyük bir mukavemet üretebilir. Bu nedenle, karbon lif inşaat yönteminin doğruluğu çok önemlidir.